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<title>编码 | ZhangPing&#39;s Blog</title>



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    <article class="post-wrap">
        <header class="post-header">
            <h1 class="post-title">编码</h1>
            
                <div class="post-meta">
                    
                        Author: <a itemprop="author" rel="author" href="/">ZhangPing</a>
                    

                    
                        <span class="post-time">
                        Date: <a href="#">January 12, 2021&nbsp;&nbsp;0:00:00</a>
                        </span>
                    
                    
                        <span class="post-category">
                    Category:
                            
                                <a href="/categories/%E7%AC%94%E8%AE%B0/">笔记</a>
                            
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        </header>

        <div class="post-content">
            <h2 id="Base64"><a href="#Base64" class="headerlink" title="Base64"></a>Base64</h2><p>将⼆进制数据转换成由 64 个字符组成的字符串的编码算法</p>
<h3 id="什么是⼆进制数据？"><a href="#什么是⼆进制数据？" class="headerlink" title="什么是⼆进制数据？"></a>什么是⼆进制数据？</h3><ul>
<li>⼴义：所有计算机数据都是⼆进制数据</li>
<li>狭义：⾮⽂本数据即⼆进制数据</li>
</ul>
<h3 id="算法"><a href="#算法" class="headerlink" title="算法"></a>算法</h3><p>将原数据每 6 位对应成 Base 64 索引表中的⼀个字符编排成⼀个字符串（每个字符8 位）。</p>
<p>Base64 索引表</p>
<p><a href="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/编码/U1P1h3YHwyup.jpg" target="_blank" rel="noopener"><img src="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/%E7%BC%96%E7%A0%81/U1P1h3YHwyup.jpg" alt="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/编码/U1P1h3YHwyup.jpg"></a></p>
<p>编码示例：把「Man」进⾏ Base64 编码</p>
<p><a href="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/编码/6lNFbgq^0xml.jpg" target="_blank" rel="noopener"><img src="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/%E7%BC%96%E7%A0%81/6lNFbgq%5E0xml.jpg" alt="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/编码/6lNFbgq^0xml.jpg"></a></p>
<p>编码示例： Base64 的末尾补⾜</p>
<p><a href="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/编码/I5XgXbgHj0sM.jpg" target="_blank" rel="noopener"><img src="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/%E7%BC%96%E7%A0%81/I5XgXbgHj0sM.jpg" alt="https://gitee.com/zhangpingV5/BlogPic/raw/master/编码/I5XgXbgHj0sM.jpg"></a></p>
<h3 id="Base64-的⽤途"><a href="#Base64-的⽤途" class="headerlink" title="Base64 的⽤途"></a>Base64 的⽤途</h3><ol>
<li>将⼆进制数据扩充了储存和传输途径（例如可以把数据保存到⽂本⽂件、可以通过聊天对话框或短信形式发送⼆进制数据、可以在 URL 中加⼊简单的⼆进制数据）</li>
<li>普通的字符串在经过 Base64 编码后的结果会变得⾁眼不可读，因此可以适⽤于⼀定条件下的防偷窥（较少⽤）</li>
</ol>
<h3 id="Base64-的缺点"><a href="#Base64-的缺点" class="headerlink" title="Base64 的缺点"></a>Base64 的缺点</h3><p>因为⾃身的原理（6 位变 8 位），因此每次 Base64 编码之后，数据都会增⼤约1/3，所以会影响存储和传输性能。</p>
<h3 id="「Base64-加密图⽚传输更安全和⾼效」？？？"><a href="#「Base64-加密图⽚传输更安全和⾼效」？？？" class="headerlink" title="「Base64 加密图⽚传输更安全和⾼效」？？？"></a>「Base64 加密图⽚传输更安全和⾼效」？？？</h3><p>不。⾸先， Base64 并不是加密；另外， Base64 会导致数据增⼤ 1/3，降低⽹络性能，增⼤⽤户流量开销，是画蛇添⾜的⼿段。</p>
<p>Base64 对图⽚进⾏编码的⽤于在于，有时需要使⽤⽂本形式来传输图⽚。除此之外，完全没必要使⽤ Base64 对图⽚进⾏额外处理。</p>
<h3 id="变种：-Base58"><a href="#变种：-Base58" class="headerlink" title="变种： Base58"></a>变种： Base58</h3><p>⽐特币使⽤的编码⽅式，去掉了 Base64 中的数字 “0”，字⺟⼤写 “O”，字⺟⼤写”I”，和字⺟⼩写 “l”，以及 “+” 和 “/“ 符号，⽤于⽐特币地址的表示。</p>
<p>Base58 对于 Base64 的改动，主要⽬的在于⽤户的便捷性。由于去掉了难以区分的字符，使得 Base58 对于「⼈⼯抄写」更加⽅便。另外，去掉了 “+” “/“ 号后也让⼤多数的软件可以⽅便双击选取。</p>
<h2 id="URL-使⽤的百分号编码"><a href="#URL-使⽤的百分号编码" class="headerlink" title="URL 使⽤的百分号编码"></a>URL 使⽤的百分号编码</h2><p>在 URL 的字符串中，对⼀些不⽤于特殊⽤途的保留字符，使⽤百分号 “%” 为前缀进⾏单独编码，以避免出现解析错误。</p>
<p>例如，要在 <a href="http://zhangpingV5.top/users" target="_blank" rel="noopener">http://zhangpingV5.top/users</a> 后⾯添加查询字符串，查询 name 为「隐秘&amp;伟⼤」的⽤户，如果直接写成 <a href="http://zhangpingV5.top/user/?name=隐秘&amp;伟⼤，" target="_blank" rel="noopener">http://zhangpingV5.top/user/?name=隐秘&amp;伟⼤，</a> “&amp;” 符号就会被解析为分隔符号，因此需要对它进⾏转码，转码后的 URL 为 <a href="http://zhangpingV5.top/user/?name=隐秘%26伟⼤" target="_blank" rel="noopener">http://zhangpingV5.top/user/?name=隐秘%26伟⼤</a> 。</p>
<p>这种编码仅⽤于 URL，⽬的是避免解析错误的出现。</p>
<h3 id="压缩与解压缩"><a href="#压缩与解压缩" class="headerlink" title="压缩与解压缩"></a>压缩与解压缩</h3><h4 id="含义"><a href="#含义" class="headerlink" title="含义"></a>含义</h4><ul>
<li>压缩：将数据使⽤更具有存储优势的编码算法进⾏编码。</li>
<li>解压缩：将压缩数据解码还原成原来的形式，以⽅便使⽤。</li>
</ul>
<h4 id="⽬的"><a href="#⽬的" class="headerlink" title="⽬的"></a>⽬的</h4><p>减⼩数据占⽤的存储空间。</p>
<h4 id="粗暴算法举例"><a href="#粗暴算法举例" class="headerlink" title="粗暴算法举例"></a>粗暴算法举例</h4><p>将下⾯⽂本内容压缩：使⽤某种算法压缩后的数据为：</p>
<figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa</span><br><span class="line">aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa</span><br><span class="line">bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>使⽤某种算法压缩后的数据为:</p>
<figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">compress:a:114;b:25</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>注：具体的压缩场景有很多，因此压缩算法也会复杂得多，上⾯只是⼀个原型算法。</p>
<h4 id="压缩是编码吗？"><a href="#压缩是编码吗？" class="headerlink" title="压缩是编码吗？"></a>压缩是编码吗？</h4><p>是。所谓编码，即把数据从⼀种形式转换为另⼀种形式。压缩过程属于编码过程，解压缩过程属于解码过程。</p>
<h4 id="常⻅压缩算法"><a href="#常⻅压缩算法" class="headerlink" title="常⻅压缩算法"></a>常⻅压缩算法</h4><p>DEFLATE、 JPEG、 MP3 等。</p>
<h2 id="图⽚与⾳频、视频编解码"><a href="#图⽚与⾳频、视频编解码" class="headerlink" title="图⽚与⾳频、视频编解码"></a>图⽚与⾳频、视频编解码</h2><h3 id="含义-1"><a href="#含义-1" class="headerlink" title="含义"></a>含义</h3><p>将图像、⾳频、视频数据通过编码来转换成存档形式（编码），以及从存档形式转换回来（解码）。</p>
<h3 id="⽬的-1"><a href="#⽬的-1" class="headerlink" title="⽬的"></a>⽬的</h3><p>存储和压缩媒体数据（⼤多数媒体编码算法会压缩数据，但不是全部）。<br>图⽚压缩粗暴算法举例⼀张纯⽩（⽩⾊的 16 进制数值为 0xffffff）的 64x64 不透明像素图⽚，原数据格式⼤致为</p>
<figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">width:64;height:64;fffffffffffffffffffffffffffffffffffff</span><br><span class="line">ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff</span><br><span class="line">fffffffffffffffffffffff.......ffffff</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>使⽤某种算法压缩后的数据为：</p>
<figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">width:64;height:64;ffffff:[0,0]-[63,63]</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>注：具体的压缩场景有很多，因此压缩算法也会复杂得多，上⾯只是⼀个原型算法。</p>
<p>⾳频与视频的编码与上⾯的图⽚编码同理。</p>

        </div>

        
            <section class="post-copyright">
                
                    <p class="copyright-item">
                        <span>Author:</span>
                        <span>ZhangPing</span>
                    </p>
                
                
                    <p class="copyright-item">
                        <span>Permalink:</span>
                        <span><a href="https://zhangpingv5.gitee.io/2021/01/12/%E7%BC%96%E7%A0%81/">https://zhangpingv5.gitee.io/2021/01/12/%E7%BC%96%E7%A0%81/</a></span>
                    </p>
                
                
                    <p class="copyright-item">
                        <span>License:</span>
                        <span>转载请注明出处</span>
                    </p>
                
                
                     <p class="copyright-item">
                         <span>Slogan:</span>
                         <span>Self-descipline grants me freedom.</span>
                     </p>
                

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                <span>Tag(s):</span>
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                        <a href="/tags/%E7%AC%94%E8%AE%B0/"># 笔记</a>
                    
                        
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        <span>© ZhangPing | Powered by <a href="https://hexo.io" target="_blank">Hexo</a> & <a href="https://github.com/Siricee/hexo-theme-Chic" target="_blank">Chic</a></span>
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